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[摘要]近年来，随着电网运行水平的提高，要求更多地采用远方集中控制，操作，反事故措施等，即采用无人值班的管理模式，以提高劳动生产率，减少人为误操作的可能，提高运行的可靠性。另一方面，当代计算机技术，通讯技术等先进技术手段的应用，已改变了传统二次设备的模式，为简化系统，信息共享，减少电缆，减少占地面积，降低造价等方面已改变了变电站运行的面貌。基于上述原因，变电站自动化由“热门话题”已转向了实用化阶段，但是当前的变电站自动化改革在思路、技术及人才配备等方面还存在一些问题，本文在对这些问题进行分析的基础上，提出了相应的对策措施。
[关键词]变电站 综合自动化 电力技术 计算机技术
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0017-01
一、变电站自动化的概念及其功能实现
变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理（DSP）等技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。
变电站综合自动化系统的功能实现至少要包括以下几个部分。一是微机保护。对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。二是数据采集，包括状态量采集、模拟量采集、脉冲量采集。三是事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1～10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。四是控制和操作闭锁。操作人员可通过CRT屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。五是同期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。六是电压和无功的就地控制无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。七是数据处理。记录历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据。
二、当前我国变电站自动化改革存在的主要问题
一是对变电站综合自动化改革的战略重视不足。众所周知，传统变电站的自动化系统存在一些问题，如传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力，其结构复杂、可靠性低。二次设备主要依赖大量电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、灵活性差、可靠性低。由于上述两个原因，传统变电站占地面积大、使用电缆多，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。此外，传统变电站的自动化系统远动功能不够完善，提供给调度控制中心的信息量少、精度差，且变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。但是要改变这些状况，需要新的自动化系统，在改革过程中也会触及很多具体的既得利益，一些人往往墨守成规，得过且过，加之在资金、技术方面的缺陷，使得一些人对变电站自动化改革的战略重视程度不够，或者停留在直喊口号，没有实际行动。
二是变电站自动化改革在技术方面的一些困境。当前的变电站自动化系统及相应的通讯技术，理论界和实务界都说法做法众多，以变电站的仿真系统为例，有的以分布式变电站自动化网络通信系统报文特点，其报文可分为周期性、随机性和突发性3种类型数据，确定实时性和可靠性是衡量报文准确传输的标准.提出将实时发布/订阅（RTPS）协议应用于变电站自动化网络通信系统。有的针对目前运行变电站日常维护工作和新建主站系统信号核对工作的难点，设计并实现了变电站自动化仿真测试系统。又如监控系统，有的是依据传统的变电站监控主站软件设计方法的基础上，针对其存在的问题，提出了一种基于OPC技术的监控主站软件的设计思想.，利用该方法把整个监控主站软件设计成OPC的一个客户端的方式独立运行。有的则是采用的采用超文本预处理语言（HypertextPreprocessor，PHP）动态网页开发技术设计的。
三是变电站自动化改革的人才队伍建设落后。缺少扶持推动各个地区职业学校开设变电站自动化管理专业，缺少从业人员的培训力度，未实现职业人管理，建立组织职业化制度。对行业的人员流动、入户、工资福利、职称评定、档案管理等政策措施的研究及实施不足，而变电站自动化，本身就是一项技术要求较高的事业，人才队伍建设的不足，必然给变电站自动化改革添加负担。
三、加快变电站自动化改革的对策措施
一是要从战略层面高度重视变电站自动化改革。变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下，电网各节点（如变电站、发电厂）具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求：检测电网故障，尽快隔离故障部分；采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制；采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考；实现当地后备控制和紧急控制确保通信要求。这对变电站自动化改革提出了明确要求，各级部门和相关决策者应该从战略层面高度重视变电站自动化改革，从资金、技术、人才、政策等各方面给予倾斜。
二是加强先进技术的研究开发及实施。技术的落后及不统一对于变电站自动化改革实施上有诸多不利影响，不管是仿真系统、监控系统还是网络通信系统，笔者认为以太网（Ethernet）应用于变电站自动化系统的过程层总线、厂站总线已经成为新一代变电站自动化系统的发展趋势。今后应大力加强相关方面的技术研究，并注重技术研究成果向实践转化。
三是高度重视人才队伍建设。加强人才的引进和培训，加强综合型、创新型、设计型人才的培养，提高技术水平和业务能力。一是对现有人员应进行经常性的专业技术培训，要求熟练掌握所从事的工作及操作技能，定期开展技术机构之间的技术交流、能力比对检验工作；二是要将一批年轻人员送到有关院所对口专业学习，培养一批拔尖人才、技术骨干。
参考文献
[1] 段斌，王键.变电站自动化信息交换安全认证体系[J].电力系统自动化，2005，29（9）：55-59.
[2] 罗毅，涂光瑜，张锦辉等.变电站自动化中多媒体技术应用和通信模式[J].电力系统自动化，2001，25（9）：48-52.
[3] 杨柳，牛成林，赵志贤等.关于供电系统变电站自动化的控制思考[J].科技传播，2010，（24）：166.
[4] 张成俊.浅谈数字化变电站自动化系统[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.
[5] 金钊，周志宇.综合自动化变电站向数字化变电站发展浅析[J].电子设计工程，2012，20（22）：144-148.
[6] 冯博.关于电力系统变电站自动化的探讨[J].中国科技纵横，2012，（20）.
[关键词]变电站 综合自动化 电力技术 计算机技术
中图分类号：TM4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）13-0017-01
一、变电站自动化的概念及其功能实现
变电站综合自动化是指利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和数字信号处理（DSP）等技术，实现对变电站主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、控制、保护以及与调度通信等综合性自动化功能。它综合了变电所内除交直流电源以外的全部二次设备功能。
变电站综合自动化系统的功能实现至少要包括以下几个部分。一是微机保护。对站内所有的电气设备进行保护，包括线路保护，变压器保护，母线保护，电容器保护及备自投，低频减载等安全自动装置。各类保护实现故障记录、存储多套定值、适合当地修改定值等功能。二是数据采集，包括状态量采集、模拟量采集、脉冲量采集。三是事件记录和故障录波测距。事件记录应包含保护动作序列记录，开关跳合记录。其SOE分辨率一般在1～10ms之间，以满足不同电压等级对SOE的要求。变电站故障录波可根据需要采用两种方式实现，一是集中式配置专用故障录波器，并能与监控系统通信。另一种是分散型，即由微机保护装置兼作记录及测距计算，再将数字化的波型及测距结果送监控系统由监控系统存储和分析。四是控制和操作闭锁。操作人员可通过CRT屏幕对断路器，隔离开关，变压器分接头，电容器组投切进行远方操作。为了防止系统故障时无法操作被控设备，在系统设计时应保留人工直接跳合闸手段。五是同期检测和同期合闸。该功能可以分为手动和自动两种方式实现。可选择独立的同期设备实现，也可以由微机保护软件模块实现。六是电压和无功的就地控制无功和电压控制一般采用调整变压器分接头，投切电容器组，电抗器组，同步调相机等方式实现。操作方式可手动可自动，人工操作可就地控制或远方控制。七是数据处理。记录历史数据的形成和存储是数据处理的主要内容，它包括上一级调度中心，变电管理和保护专业要求的数据。
二、当前我国变电站自动化改革存在的主要问题
一是对变电站综合自动化改革的战略重视不足。众所周知，传统变电站的自动化系统存在一些问题，如传统二次设备、继电保护、自动和远动装置等大多采取电磁型或小规模集成电路，缺乏自检和自诊断能力，其结构复杂、可靠性低。二次设备主要依赖大量电缆，通过触点、模拟信号来交换信息，信息量小、灵活性差、可靠性低。由于上述两个原因，传统变电站占地面积大、使用电缆多，电压互感器、电流互感器负担重，二次设备冗余配置多。此外，传统变电站的自动化系统远动功能不够完善，提供给调度控制中心的信息量少、精度差，且变电站内自动控制和调节手段不全，缺乏协调和配合力量，难以满足电网实时监测和控制的要求。但是要改变这些状况，需要新的自动化系统，在改革过程中也会触及很多具体的既得利益，一些人往往墨守成规，得过且过，加之在资金、技术方面的缺陷，使得一些人对变电站自动化改革的战略重视程度不够，或者停留在直喊口号，没有实际行动。
二是变电站自动化改革在技术方面的一些困境。当前的变电站自动化系统及相应的通讯技术，理论界和实务界都说法做法众多，以变电站的仿真系统为例，有的以分布式变电站自动化网络通信系统报文特点，其报文可分为周期性、随机性和突发性3种类型数据，确定实时性和可靠性是衡量报文准确传输的标准.提出将实时发布/订阅（RTPS）协议应用于变电站自动化网络通信系统。有的针对目前运行变电站日常维护工作和新建主站系统信号核对工作的难点，设计并实现了变电站自动化仿真测试系统。又如监控系统，有的是依据传统的变电站监控主站软件设计方法的基础上，针对其存在的问题，提出了一种基于OPC技术的监控主站软件的设计思想.，利用该方法把整个监控主站软件设计成OPC的一个客户端的方式独立运行。有的则是采用的采用超文本预处理语言（HypertextPreprocessor，PHP）动态网页开发技术设计的。
三是变电站自动化改革的人才队伍建设落后。缺少扶持推动各个地区职业学校开设变电站自动化管理专业，缺少从业人员的培训力度，未实现职业人管理，建立组织职业化制度。对行业的人员流动、入户、工资福利、职称评定、档案管理等政策措施的研究及实施不足，而变电站自动化，本身就是一项技术要求较高的事业，人才队伍建设的不足，必然给变电站自动化改革添加负担。
三、加快变电站自动化改革的对策措施
一是要从战略层面高度重视变电站自动化改革。变电站作为整个电网中的一个节点，担负着电能传输、分配的监测、控制和管理的任务。变电站继电保护、监控自动化系统是保证上述任务完成的基础。在电网统一指挥和协调下，电网各节点（如变电站、发电厂）具体实施和保障电网的安全、稳定、可靠运行。因此，变电站自动化是电网自动系统的一个重要组成部分。作为变电站自动化系统，它应确保实现以下要求：检测电网故障，尽快隔离故障部分；采集变电站运行实时信息，对变电站运行进行监视、计量和控制；采集一次设备状态数据，供维护一次设备参考；实现当地后备控制和紧急控制确保通信要求。这对变电站自动化改革提出了明确要求，各级部门和相关决策者应该从战略层面高度重视变电站自动化改革，从资金、技术、人才、政策等各方面给予倾斜。
二是加强先进技术的研究开发及实施。技术的落后及不统一对于变电站自动化改革实施上有诸多不利影响，不管是仿真系统、监控系统还是网络通信系统，笔者认为以太网（Ethernet）应用于变电站自动化系统的过程层总线、厂站总线已经成为新一代变电站自动化系统的发展趋势。今后应大力加强相关方面的技术研究，并注重技术研究成果向实践转化。
三是高度重视人才队伍建设。加强人才的引进和培训，加强综合型、创新型、设计型人才的培养，提高技术水平和业务能力。一是对现有人员应进行经常性的专业技术培训，要求熟练掌握所从事的工作及操作技能，定期开展技术机构之间的技术交流、能力比对检验工作；二是要将一批年轻人员送到有关院所对口专业学习，培养一批拔尖人才、技术骨干。
参考文献
[1] 段斌，王键.变电站自动化信息交换安全认证体系[J].电力系统自动化，2005，29（9）：55-59.
[2] 罗毅，涂光瑜，张锦辉等.变电站自动化中多媒体技术应用和通信模式[J].电力系统自动化，2001，25（9）：48-52.
[3] 杨柳，牛成林，赵志贤等.关于供电系统变电站自动化的控制思考[J].科技传播，2010，（24）：166.
[4] 张成俊.浅谈数字化变电站自动化系统[J].城市建设理论研究（电子版），2011，（23）.
[5] 金钊，周志宇.综合自动化变电站向数字化变电站发展浅析[J].电子设计工程，2012，20（22）：144-148.
[6] 冯博.关于电力系统变电站自动化的探讨[J].中国科技纵横，2012，（20）.